一种改进的PN码捕获技术研究

在直接序列扩频系统中应用频域捕获方法,可以显著缩短捕获时间,本文提出了在伪码寄存器全1状态后添0的办法,完美的解决伪码与FFT运算长度不匹配的问题。本文采用双重频率步进的扫频方法,有效地减少在低信噪比条件下的捕获时间。     

一种基于FFT的伪码快捕方法

在扩频通信系统中,PN码的捕获是系统的核心和关键技术。将扩频通信技术应用于低地球轨道卫星通信系统时,由于卫星相对于地面站具有很高的径向速度和加速度,使接收信号附加了很大的多普勒频率。大多普勒情况下,常规的伪码捕获方法是进行多普勒频率——码相偏移的二维捕获,伪码捕获时间较长。详细分析了一种基于FFT的伪码捕获方法,该方法利用FFT运算的特点,对接收信号中由于多普勒频率引起的相位偏移进行了补偿,使之对多普勒频率的适用范围大大提高,从而只需进行码相偏移一维捕获,成倍地缩短了伪码捕获时间。     

大多普勒下基于FFT伪码捕获技术研究

在直接序列扩频通信中,伪码的捕获一般是通过相关运算来实现的,对于具有大多普勒频移的直接序列扩频信号,采用传统的伪码捕获方法,捕获时间将会很长,同时运算量也非常大。为了实现伪码的快速捕获,研究了一种基于FFT的伪码并行捕获算法。针对伪码长度不是2的整数次幂和存在数据跳变的问题,提出一种改善方法。计算机仿真结果表明：该方法既能满足FFT快速运算的要求又能消除数据跳变的影响,从而提高了基于FFT的伪码并行捕获性能。     

直扩通信系统中FFT捕获算法的改进

直扩通信系统的解扩与解调都是依赖于有效的伪码捕获,为了实现伪码的快捕,对经典FFT捕获算法进行了部分改进。在经典FFT捕获算法的基础上采用了2倍码速率采样并且增加了一个多普勒频移控制器。首先对改进算法进行了理论分析,然后用MATLAB对其进行了仿真验证,仿真结果捕获图证明该算法在预设参数下可以实现有效快捕,而且在不降低捕获精度和抗干扰性能的同时缩短了捕获时间,从而进一步提高了FFT算法的捕获性能。     

GPS接收机的捕获方案探讨

分析了GPS接收机的两维捕获原理;由于传统的伪码捕获方法需要大量的相关运算,捕获时间受到限制,因此我们采用一种能适应高动态环境并加快捕获速度的方案,即采用频域串行搜索和时域以FFT代替滑动相关实现并行捕获的二维策略。     

面向抗干扰的突发数据帧同步算法改进

在使用直接序列扩频技术进行抗干扰的通信系统中,针对突发帧的情形,需在每个数据帧的帧头进行帧同步。频率偏移和时间偏移对帧同步过程有较大影响,因此要进行准确的频偏估计和时偏估计。为了保证数据帧抗干扰的能力,伪码长度会较长,此时频率偏移对相关峰的影响很大,采用分段相关的方法减小频偏影响;直接在时域进行相关运算,运算量极大,通过采用基于FFT的伪码并行捕获方法,大大减少了计算量。该方法是以FFT窗口大小为接收数据的移动长度,无需逐个运算伪码,只需根据FFT变换及运算后的结果进行偏移,此时接收数据伪码要与2个相位状态的本地伪码进行频域相关运算,针对这一特点提出利用相关峰进行时偏估计的改进策略,并与原有策略进行比较,时偏估计失败率要远低于传统策略。     

基于FFT的弱信号快速捕获算法

讨论高动态、低信噪比的长伪码信号搜索的基本原理,提出一种基于FFT的快速捕获算法:在一个伪码周期内利用FFT和IFFT提高伪码相关运算速度,井利用多个伪码周期的相关运算数据进行相干和非相干积累,以改善检测统计量信噪比.在Matlab环境下验证了该算法可以在信噪比低至35 dB/Hz时实现快速捕获,满足某伪码连续波体制雷达的测量要求.     

一种基于长码扩频技术的无人机遥控链路实现

为了满足无人机遥控链路远距离、高动态、强抗干扰能力的军事通信需求,设计了基于长码直接序列扩频技术的FPGA实现方案.该方案采用了一种基于FFT算法的快速伪码捕获方法,将传统的伪码相位与多普勒频移二维搜索过程简化为两者同时捕获的一维搜索过程.经过硬件实现与测试,该方案可有效减少硬件资源消耗,同时缩短捕获时间.     

FFT快速捕获算法在GPSC／A码与P（Y）码中的应用

一种快速、有效的GPS信号捕获方法是通过在整段数据上并行搜索伪码相位,对一段输入数字中频(IF)序列和一段本地复现伪码序列进行快速傅里叶变换(FFT)运算来实现。分析了用FFT实现循环相关及其在GPS C/A码捕获中的应用,采用整区间相关、扩展复现码折叠、叠加相加和叠加丢弃法实现P(Y)码快速直接捕获,用补零、线性内插、Sinc内插、平均相关和双倍长度补零法解决计算点数问题,用扩展计算点数方法解决由导航数据引起的相位反转、超长序列与短序列进行线形相关运算及用循环相关实现线形相关等应用中的具体问题。     

高动态环境下长码扩频信号快捕算法

针对高速高动态接收机在长伪码周期、大频偏情况下的快速捕获问题,该文提出一种基于码相位压缩相关器与快速傅里叶变换(CCPC-FFT)的双驻留伪码快速捕获方法。在第一驻留阶段,利用码相位压缩相关器对相邻码相位进行快速、粗略的压缩搜索,同时利用FFT算法完成对多普勒频偏的并行捕获;在第二驻留阶段,利用传统的相关积分方法对第一驻留捕获的所有码相位进行逐个精确搜索。给出了系统性能的理论分析模型,并通过蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性。最后仿真结果表明:新方法在平均捕获时间上比2维压缩相关(TDCC)捕获方法进一步缩短,同时提高了频偏的捕获带宽和精度,且针对长码的捕获比其他基于FFT的方法节省资源。     

A generalized concept of frequency and some applications

The system of sine and cosine functions has been distinguished historically in communications. Whenever the term frequency is used, reference is made implicitly to these functions; hence the generally used theory of communication is based on the system of sine and cosine functions. In recent years other complete systems of orthogonal functions have been used for theoretical investigations as well as for equipment design. Analogs to Fourier series, Fourier transform, frequency, power spectra, and amplitude, phase, and frequency modulation exist for many systems of orthogonal functions. This implies that theories of communication can be worked out on the basis of these systems. Most of these theories are of academic interest only. However, for the complete system of the orthogonal Walsh functions, the implementation of circuits by modem semiconductor techniques appears to be competitive in a number of applications with the implementation of circuits for the system of sine and cosine functions.     

航天扩频测控通信系统中伪码测距方法及精度分析

介绍了扩频测控通信系统中相参伪码测距与非相参伪码测距工作原理,证明在确保星地距离数据采样时刻严格对齐的情况下,两种体制的测距系统误差大小相同,同时给出了伪码测距误差的分析方法。     

一种变系数的m序列产生方法

介绍了对移位寄存器的每一位状态进行加权求和产生m序列的方法.该方法可以在移位寄存器初相不变的情况下仅改变加权系数就能得到不同初相的m序列.文中进一步证明了非零加权系数向量与n级移位寄存器产生的m序列初相具有一一对应关系.该方法简化了多路m序列的生成,实现非常简单,可用于改进扩频通信系统中伪码的捕获电路.     

大频偏条件下复扩频码的快速捕获算法

目前常见的捕获算法在系统复杂度和捕获速度之间有着难以调和的矛盾,针对这一矛盾,文中提出一种新的基于复码的二维联合捕获算法。该算法根据复码特性巧妙设计全匹配滤波,以节省捕获时间和资源。同时,在相关后进行FFT运算,实现时域与频域的结合,对码相位和多普勒频移进行二维信号搜索的判决。理论分析和硬件实现验证了该方法能够大幅度的减小捕获时间,节约硬件资源,并且在大频偏情况下仍然具有较好的捕获性能,适于S频段星间通信。     

整数剩余类环上的Walsh变换

本文提出了整数剩余类环上的Walsh变换,它们与一般的Walsh变换相比用于CDMA通信中有着更加优越的 性能。它们具有数据压缩的功能,提高了信息传输的可靠性。整数剩余类环上的运算具有速度快、无舍入误差的优点。     

新型离散Walsh函数构造及其发生器

介绍一种二维离散Walsh函数的新型构造方法和相关特性,并给出采用这种方法设计的发生器的电路结构。在码分多址扩频通信（CDMA扩谱通信）中,将离散Walsh码序列作为扩谱码可提高系统性能,有效地克服多路瑞利衰减,使32个、64个或更多的用户共用一个频率进行无线通信。     

适用于短码捕获的匹配滤波器的实现结构

扩频码（伪随机码,PN码）捕获是扩频通信中扩频码同步的一个重要环节,基于匹配滤波器的捕获方法具有捕获时间短的优势,比较适合短码的捕获和实时通信的场合。为解决数字匹配滤波器资源占用多的问题,根据扩频码取值的双极性特性,针对数据过采样的应用场合,提出了一种基于FPGA实现的数字匹配滤波器的结构。该结构为两级滤波器形式,无乘...     

基于Linux/Qt和WiFi无线传输的数据采集系统

针对远程通信和轻小便携的数据采集系统的需求,设计了一种新型的数据采集系统。采用以ARM9处理器S3C2440为核心的硬件平台和以Linux系统为核心的软件平台,在此基础上采用Qt技术开发控制界面的应用程序。通过WiFi模块和USB实现了ARM与数据采集设备的两种通信方式,具有参数设置、参数回读、数据采集和存储及数据显示的功能。该系统具有操作简单,反应灵敏,轻小便携等特点。经实验证明,系统具有良好的可靠性和稳定性。重点介绍系统软件的开发及实现。     

mW复合序列扩频通信系统中沃尔什函数发生器的设计

在mW复合序列扩频(CS-SS)通信系统中,发射端和接收端都用到了沃尔什函数发生器,它在系统实现和同步中起重要作用。提出了一种新的沃尔什函数发生器算法,这种新的方法利用沃尔什函数的哈达马表示方法产生沃尔什函数,结构简单,实现灵活。由于采用同步时钟控制,生成的沃尔什函数具有很好的正交特性。     

基于USB2.0接口的沥青拌和站数据采集系统设计

研究以USB2．0为通信接口的沥青拌和站数据采集系统的设计与实现。新的设计改进了现有的以标准串行接口为通信接口的沥青拌和站数据采集系统,提出一种基于USB2．0的高速数据采集系统。该系统采用Cypress公司的支持USB2．0高速传输的EZ．USBFX2系列器件CY7C68013作为主控制器,CY7C68013配置为端口模式。该系统数据传输速率高,成本较低并且即插即用,使用方便。